lab.5 cin. rxn cobre uni

CURSO : FÍSICO QUÍMICA

DOCENTE : ING. LOBATO FLORES, ARTURO LEONCIO

ALUMNO : BALBIN BALBIN, ROSBEL – 20124559D

SECCIÓN : R

SEMESTRE : IV

QUINTA PRÁCTICA DE LABORATORIO:

“CINÉTICA DE REACCIÓN PARA EL COBRE”

“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

UNI–LIMA

2014-1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA MINERA Y

METALURGICA

FISICO-QUIMICA – 2014_1

INTRODUCCIÓN:

La rapidez con la que se produce una transformación química es un aspecto muy

importante. Tanto desde el punto de vista del conocimiento del proceso como de su

utilidad industrial, interesa conocer la velocidad de la reacción y los factores que

pueden modificarla.

Se define la velocidad de una reacción química como la cantidad de sustancia formada

(si tomamos como referencia un producto) o transformada (si tomamos como

referencia un reactivo) por unidad de tiempo.

La velocidad de reacción no es constante. Al principio, cuando la concentración de

reactivos es mayor, también es mayor la probabilidad de que se den choques entre las

moléculas de reactivo, y la velocidad es mayor. a medida que la reacción avanza, al ir

disminuyendo la concentración de los reactivos, disminuye la probabilidad de choques

y con ella la velocidad de la reacción.La medida de la velocidad de reacción implica la

medida de la concentración de uno de los reactivos o productos a lo largo del tiempo,

esto es, para medir la velocidad de una reacción necesitamos medir, bien la cantidad

de reactivo que desaparece por unidad de tiempo, bien la cantidad de producto que

aparece por unidad de tiempo.La velocidad de reacción se mide en unidades de

concentración/tiempo, esto es, en moles/s.

Ing. LOBATO FLORES, ARTURO Página 2


METALURGICA


OBJETIVOS:

Tener en cuenta las experiencias del laboratorio anterior el uso del colorímetro

y la medición de la transmitancia.

Observar el comportamiento de la cinética de reacción para el cobre.

Calcular la concentración del cobre según va reaccionando.

FUNDAMENTO TEÓRICO



METALURGICA


La termodinámica nos permite conocer la espontaneidad ó no espontaneidad de las

reacciones, pero no nos informa de la rapidez con que tendrá lugar el proceso de

transformación de los reactivos en productos: puede ser rápida, lenta, o incluso, puede

no ocurrir nunca de modo apreciable. El estudio de estos aspectos es el objeto de la

cinética química.

La cinética química es la parte de la química que trata de la velocidad con que

suceden las reacciones, de los factores que influyen en ella y del mecanismo a través

del cual los reactivos se transforman en productos.

Velocidad de reacción: representa la rapidez con que tiene lugar la transformación

química de unas sustancias, los reactivos, en otras distintas, losproductos.

Velocidad media de una reacción se mide a partir de la disminución de la

concentración de un reactivo o el aumento de la concentración de un producto en un

intervalo de tiempo.

Las velocidades suelen medirse en moles por litro y segundo (mol.L-1.s-1.)



METALURGICA


El estudio de una reacción química puede hacerse desde el punto de vista

termodinámico o desde el cinético. El estudio termodinámico permite conocer la

posición en la cual la reacción alcanzará el equilibrio. Cuantitativamente la posición de

equilibrio viene definida por la constante de equilibrio, que representa el cociente de

las actividades de productos y reaccionantes:

A + B ↔ C + D K = aC x aD

aA x aB

El valor de la constante es una indicación de la extensión en la que se producirá la

reacción. Sin embargo, no da ninguna información relacionada con la duración del

proceso. Los criterios termodinámicos no incluyen la variable tiempo, puesto que sólo

consideran la diferencia de propiedades del sistema entre los estados inicial y final y,

por lo tanto, no se ocupan de la velocidad a la que tiene lugar la reacción ni los estados

intermedios por los que transcurre. Debido a ésto, existen procesos

termodinámicamente espontáneos que no se producen a velocidad apreciable o que lo

hacen a velocidades muy pequeñas. Un ejemplo es la formación de agua a

temperatura ambiente a partir de la combustión de hidrógeno:

H2 + 1/2 O2 ↔ H2O ∆G = - 198 Kj / mol

A temperatura ambiente, este proceso prácticamente no tiene lugar a pesar de

que la variación de energía libre a 25 °C es muy negativa. Para que la reacción se

produzca, el proceso debe acelerarse utilizando un catalizador (tal como negro de

platino) o bien iniciarse en algún punto con una chispa que produzca un aumento de

temperatura suficiente.



METALURGICA


Para completar los conocimientos termodinámicos de los procesos químicos, la

cinética química trata dos aspectos básicos: la descripción del mecanismo de reacción

o conjunto de pasos y estados intermedios que se producen durante la reacción, y la

formulación de una ley de velocidad que describa adecuadamente y en detalle la

velocidad de la reacción.

I. Mecanismos de reacción

Desde el punto de vista termodinámico, en una reacción química, los reactivos

constituyen el estado inicial y los productos el estado final. Al pasar del estado inicial al

estado final, se produce un cambio de la energía libre. Cuando el cambio es negativo se

dice que la reacción es espontánea y no existe ningún impedimento termodinámico

para que la reacción se produzca, sin embargo este enfoque sólo tiene en cuenta las

propiedades de reactivos y productos aislados, no incluye los posibles obstáculos que

puedan existir durante la reacción. Consideremos la siguiente reacción:

AB + C ↔ A + BC

La formación del nuevo enlace B-C requiere que las moléculas de los reactivos AB

y C se acerquen a distancias lo suficientemente cortas para permitir un solapamiento

eficaz de sus orbitales. Sin embargo, la disminución de la distancia comporta un

aumento de la repulsión entre las nubes electrónicas. Para vencer la repulsión, las

moléculas de los reactivos deben acercarse con suficiente energía cinética. Por encima

de una determinada energía que permita el solapamiento eficaz, se empezarán a

formar los nuevos enlaces de los productos, a la vez que se debilitarán los enlaces de

los reactivos, formándose una especie integrada por todas las moléculas de reactivos y

en la cual unos enlaces se están rompiendo mientras otros se están formando. Esta

especie se conoce como complejo activado. Finalmente, se acabaran de romper los

enlaces de los reactivos para conducir a la formación de los productos de la reacción.

El proceso global se puede esquematizar en la forma:

AB + C ↔ A···B···C ↔ A + BC



METALURGICA


La figura siguiente muestra la variación de la energía en función de la coordenada de

reacción:

Puesto que para formar el complejo activado los reactivos deben vencer las

fuerzas de repulsión, la energía del complejo activado es más alta que las energías de

los reactivos y de los productos. La diferencia entre la energía de los reactivos y la del

complejo activado se denomina energía de activación, y puede considerarse como una

barrera energética que deben sobrepasar los reactivos para transformarse en

productos.

La reacción anterior se produce con la formación de un solo complejo activado y

superando una sola barrera de energía de activación. Este tipo de procesos se llama

reacciones elementales. Una reacción puede transcurrir también mediante dos o más

procesos elementales. En tal caso, diremos que la reacción es compleja.

El número de moléculas que toman parte como reactivos en un proceso

elemental se denomina molecularidad. Se conocen reacciones elementales

unimoleculares, bimoleculares y trimoleculares, aunque estas últimas son muy

escasas. La descomposición del ozono nos proporciona un buen ejemplo de reacción

compleja, con una etapa unimolecular y dos etapas bimoleculares:

O3 ↔ O2 + O

O3 + O ↔ 2 O2

Sumando las etapas elementales se obtienen la reacción global:

2 O3 ↔ 3 O2



METALURGICA


El conjunto de los procesos elementales de una reacción se denomina

mecanismo de reacción.

Ecuación de velocidad y orden de reacción

La extensión en la cual ha progresado una reacción se conoce como grado de

avance de la reacción, E, para reacciones a volumen constante puede definirse como:

E = Ci (t) - Cio

ri

En esta expresión Ci (t) es la concentración del componente i que hay en el

tiempo t, Cio la inicial y ri el coeficiente estequiométrico con su signo, positivo para

productos y negativo para reactivos. El grado de avance es independiente de la especie

que se mida, por ello la velocidad de reacción se puede definir como la variación del

grado de avance con el tiempo:

d E = 1 x dCi (t)

dt ri dt

Por ejemplo, en la reacción trimolecular:

A + 2 B → 3 D

La velocidad se puede expresar convenientemente como:

v = - dCA = -1dCB = -1dCD

dt 2dt 3 dt

La división por los coeficientes estequiométricos es necesaria para unificar el

concepto de velocidad de reacción, haciéndolo independiente de la especie química

considerada. Además, asegura que la velocidad de reacción sea siempre positiva, tanto

si se considera un reactivo como un producto.



METALURGICA


La expresión que relaciona la velocidad de reacción con las concentraciones de

los compuestos que toman parte en ella denomina ley de velocidad o ecuación de

velocidad. En el caso de un proceso elemental, la velocidad es proporcional al

producto de las concentraciones de los reactivos elevadas a sus correspondientes

coeficientes estequiométricos. Dos ejemplos son:

A + B → P v = k [A] [B]

2 A → P v = k [A]2

La constante de proporcionalidad k se conoce como constante de velocidad o

cinética.

Para reacciones complejas, la ecuación de velocidad no es tan sencilla, y depende del

mecanismo de reacción. De todas formas, para muchas reacciones la velocidad es

proporcional a potencias de las concentraciones de los reactivos:

v = k [A] n [B] m

En la ecuación anterior, las potencias son los órdenes de reacción respecto a cada uno

de los reactivos. Así, n es el orden de reacción respecto a la especie A, y m es el orden

de reacción respecto a la especie B. La suma de todos los órdenes de reacción, n + m

+ ..., se denomina orden global de la reacción. En los procesos elementales los órdenes

de reacción respecto a cada uno de los reactivos coinciden con los respectivos

coeficientes estequiométricos y el orden global de la reacción coincide con su

molecularidad.

Como ejemplo de reacción con una ley de velocidad sencilla se puede considerar la

reacción de iodo con el hidrógeno:

I2 + H2 → 2 HI

En determinadas condiciones experimentales es un proceso elemental gobernado por

la ley de velocidad siguiente:

v = k [I2] [H2]



METALURGICA


Según esto, esta reacción es de primer orden respecto al iodo y al hidrógeno, y

de segundo orden global. Además, al tratarse de un proceso elemental único podemos

afirmar que la molecularidad es dos y que la reacción es bimolecular.

En cambio, la ecuación de velocidad para la reacción compleja de

descomposición del ozono es:

v = k [O3] 2

[O2 ]

Un orden de reacción no tiene por qué ser un número entero, sino que puede ser

un número fraccionario o incluso negativo. En estos casos, siempre se trata de

reacciones complejas. Un ejemplo es:

Br2 + H2 → 2 HBr v = k [H2] [Br2 ] 3/2

[Br2 ] + k' [HBr]

DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LA ECUACIÓN DE VELOCIDAD

Cuando se aborda el estudio cinético de una reacción, el primer objetivo es

establecer la ecuación de velocidad. Lo cual supone la determinación de los órdenes

de reacción y de la constante de velocidad. Así, si se estudia una reacción de la

forma:

a A + b B → P

Como primera aproximación, podemos suponer una ley general del tipo:

v = k [A] n [B] m

Para determinar los órdenes de reacción se puede hacer uso del método de las

velocidades iniciales, el cual se basa en la medida de la velocidad inicial, vo, para a

diversas mezclas de reacción en las que se mantienen constantes todas las

concentraciones excepto una. En esas condiciones la velocidad aparece como una



METALURGICA


función de la única concentración variable y, por lo tanto, se puede determinar

fácilmente el orden de reacción respecto a dicha especie. Así, en la reacción anterior,

para determinar n se mantendría constante la concentración de B y se haría uso de la

expresión:

vo = k' [A]on

Donde k' incluye el término constante de concentración de B. Tomando logaritmos

resulta:

log vo = log k' + n log [A] o

Que es la ecuación de una recta. Una serie de experiencias realizada para diversas

concentraciones iniciales de A nos permitirá obtener diversos puntos de la recta. El

orden de reacción, n, es la pendiente de la recta, que puede obtenerse ajustando por

mínimos cuadrados.

Experimentalmente, la determinación de la velocidad inicial se lleva a cabo tomando

medidas de la concentración dentro de un intervalo de tiempo suficientemente

pequeño al comienzo de la reacción. Así por ejemplo, si se toman una serie de medidas

de la concentración de A a diferentes valores del tiempo t desde el instante inicial

donde t = 0, la velocidad inicial se puede calcular como:

v o = 1 x [A] t - [A] o

a t

Las series de medidas de vo permitirán calcular el orden de reacción respecto a A.

Las medidas de la concentración del reactivo se toman haciendo uso de un método

analítico suficientemente sensible, rápido y selectivo. Usualmente se emplea un

método basado en la medida de una propiedad física proporcional a la concentración

de la especie de interés, tal como la absorbancia, o el potencial de un electrodo

selectivo.



METALURGICA


Una vez determinado el orden de la reacción respecto a una especie, se procede a

determinar el orden respecto a otra y así sucesivamente. En el caso de reacciones

complejas es necesario estudiar el orden de reacción respecto a las concentraciones de

los productos, puesto que en numerosas ocasiones también están incluidos en la ley

de velocidad. Cuando se conocen todos los ordenes se puede determinar la constante

de velocidad de la forma:

k = vo

[A]on [B]o

m

Alternativamente se puede ajustar la recta:

log vo = log k + log ( [A]on [B]o

m )

Y obtener k de la ordenada en el origen.

INTEGRACIÓN DE LEYES DE VELOCIDAD SENCILLAS

Reacciones de orden cero: En este caso la velocidad de formación del producto viene

dada por una ecuación del tipo:

d [P] = k

dt

Cuya integración conduce a:

[P] = [P]o + k t

y por tanto a una variación lineal de la concentración con el tiempo. Reacciones de

orden cero se encuentran frecuentemente en catálisis heterogénea, cuando la

reacción se lleva a cabo sobre una superficie saturada de reactivo. Y en reacciones

catalizadas con suficiente exceso de substrato para saturar el catalizador.



METALURGICA


Reacciones de primer orden: Corresponden a procesos elementales unimoleculares:

A → P

La ley de velocidad es del tipo:

d[A] = - k [A]

dt

La integración de esta ecuación conduce a una expresión logarítmica:

ln [A] = - k t + ln [A]o

Representando ln [A] frente al tiempo se obtiene una recta de pendiente igual a -

k y con ordenada en el origen igual a ln [A]o. En procesos gobernados por leyes de

primer orden la concentración de reactivo, A, disminuye exponencialmente y, de

manera simultánea, la concentración de producto aumenta también

exponencialmente:

[A] = [A]o e - k t

[P] = [A]o (1 - e - k t)

Un concepto importante en cinética es el tiempo de vida media o período de

semireacción. Se define como el tiempo necesario para que la concentración del

reactivo se reduzca a la mitad. En el caso de una reacción de primer orden resulta:

[A]o / 2 = [A]o e - k t1/2

y por tanto, la vida media viene dada por:



METALURGICA


t1/2 = ( ln 2) / k

Algunos ejemplos de reacciones de primer orden son:

La desintegración de un isótopo radiactivo:

Ra → Rn +

La isomerización del ciclopropano:

(CH2) 3 → CH 3 - CH=CH 2

Finalmente, la descomposición del pentóxido de dinitrógeno:

2 N2 O5 → 4 NO2 + O2

Reacciones de segundo orden: Pueden darse dos casos, dependiendo de que la

ecuación de velocidad sea función de la concentración de un solo reactivo o de dos. El

primer caso corresponde a una reacción elemental del tipo:

2 A → P

que podrá describirse mediante la ecuación de velocidad de segundo orden siguiente:

d[A] = - k [A] 2

dt

La integración de esta ley de velocidad conduce a:

1 / [A] = k t + 1 / [A]o



METALURGICA


Y por tanto, la representación de 1/[A] frente al tiempo da lugar a una recta de

pendiente k y ordenada en el origen 1/[A]o. La concentración de A experimenta una

variación hiperbólica con el tiempo:

[A] = [A]o / (1 + [A]o k t )

El tiempo de vida media para este tipo de reacciones tiene la expresión:

t1/2 = 1 /( [A]o k )

El otro tipo de reacción de segundo orden viene representado por el proceso

elemental:

A + R → P

Que está gobernado por la ecuación de velocidad:

d[A] = - k [A] [R]

dt

Si llamamos x a la concentración de A que ha reaccionado en el tiempo t, la ley de

velocidad integrada será:

1 [R]o ( [A]o - x ) ln = - k t

[R]o - [A]o [A]o ( [R]o - x )

Un caso particular importante se encuentra cuando la concentración de uno de

los reactivos es muy grande en comparación a la concentración del otro. En tal caso, la

concentración del reactivo en exceso puede considerarse constante con el tiempo, por

lo que la ley de velocidad quedará:

v = k' [A]

Es decir, la ecuación de velocidad se transforma en una ecuación de seudo-primer

orden.

Algunos ejemplos de reacciones de segundo orden son:

Disociación del ácido iodhídrico:



METALURGICA


2 HI → I2 + H2

Síntesis del ácido iodhídrico:

I2 + H2 → 2 HI

Hidrólisis de un éster:

RCO2 R' + NaOH → RCO2 Na + R'OH

Dimerización de hidrocarburos:

2 C4 H6 → C8 H12

II. Estudio de mecanismos complejos

El mecanismo complejo más sencillo es el formado por dos reacciones

consecutivas de primer orden:

k1 k2

A → B → C

Las ecuaciones de velocidad para las especies A y B son:

d[A] = - k1 [A]

dt

d[B] = k1 [A] - k2 [B]

dt

La primera reacción está gobernada por una ley de primer orden:

[A] = [A]o e - k1 t

La segunda reacción obedece a la ecuación diferencial siguiente:

d[B] = k1 [A]o e - k1 t - k2 [B]

dt



METALURGICA


que indica que B se forma a medida que A se destruye y, al mismo tiempo, B se

descompone siguiendo una reacción de primer orden. Si se considera que inicialmente

[B]o = 0 y [C]o = 0, la integración de la ecuación diferencial conduce a:

[B] = [A]o k1( e - k1 t - e - k2 t )

k2 - k1

Y como [C] = [A]o - [A] - [B], resulta:

[C] = [A]o (1 - k2 e - k1 t + k1 e - k2 t )

k2 - k1 k2 - k1

A partir de esta expresión se puede deducir que si k1 > > k2 entonces:

[C] = [A]o (1 - e - k2 t)

Igualmente, si k2 > > k1 resulta:

[C] = [A]o (1 - e - k1 t)

Podemos concluir que cuando uno de los procesos es claramente más lento que

los otros se produce un efecto de "cuello de botella", y la velocidad total de la reacción

resulta controlada por este proceso. Esta etapa más lenta que controla la velocidad del

proceso global, se llama etapa limitante de la velocidad.

Una situación de particular interés se encuentra cuando la especie intermedia B

es muy reactiva (k2 > > k1). En este caso, su velocidad de destrucción igualará a la de

formación, siendo su concentración muy pequeña y además, mientras la concentración

de A se mantenga relativamente alta se podrá suponer que la concentración de B es

constante con el tiempo. Cuando estos requisitos se cumplen se dice que se ha

alcanzado el estado estacionario. En este momento se tiene:

d[B] = k1 [A] - k2 [B] = 0

dt



METALURGICA


De donde:

[B] = k1 [A] = k1 [A]o e - k1 t

k2 k2

La concentración de C con el tiempo aumentará según la ley:

[C] = [A]o (1 - (1 + k1 / k2 ) e - k1 t

Que coincide aproximadamente con la ecuación original no simplificada cuando se

cumplen las dos condiciones necesarias para alcanzar el estado estacionario, esto es,

que k2 > > k1 y que t > > 1/k2. La primera condición asegura la presencia de un proceso

muy rápido en el cual el intermedio se destruya a medida que se forma, lo que

mantiene su concentración constante. La segunda condición implica que se requiere

un cierto tiempo durante el cual la concentración del intermedio aumenta desde cero

hasta alcanzar la concentración estacionaria. Este tiempo se conoce como período de

inducción.

Cuando se propone un mecanismo para una reacción compleja, hay que

comprobar que las reacciones elementales se combinan para dar la reacción global. En

algunos casos existen sustancias que no aparecen en la reacción global pero si

participan en la reacción como especies intermedias. En el mecanismo siguiente:

2 NO2 → NO3 + NO

NO3 + CO → NO2 + CO2

Cuya reacción global es:

NO2 + CO → NO + CO2

La especie NO3 es un intermedio de la reacción.



METALURGICA


En algunos mecanismos complejos aparecen etapas que son equilibrios rápidos, este

caso, puede suponerse que la velocidad de la reacción directa iguala a la de la reacción

inversa con el fin de simplificar el estudio del mecanismo.

Un ejemplo de cómo se puede hacer uso de estas simplificaciones lo constituye la

reacción de descomposición del ozono, para la cual el mecanismo propuesto es:

O3 ↔ O2 + O (equilibrio rápido)

O3 + O → 2 O2 (etapa lenta)

La velocidad de la reacción global estará determinada por la velocidad de la

etapa más lenta:

v = k2 [O3] [O]

En esta expresión aparece la concentración de un intermedio, nos interesa poner

la velocidad en función de las concentraciones de los reactivos. Como el equilibrio

primero es rápido podemos suponer que la velocidad de la reacción inversa es igual a

la de la reacción directa:

k1 [O3] = k -1 [O2 ] [O]

Por lo tanto:

[O] = k1 [O3]

k -1 [O2 ]

Sustituyendo podemos obtener la ecuación de la velocidad de la reacción global:

v = k1 k2 [O3] 2 = k [O3 ] 2

k -1 [O2 ] [O2 ]

Velocidad de reacción y constante de equilibrio



METALURGICA


En el equilibrio, las concentraciones de reactivos y productos se mantienen

constantes y, por tanto, sus derivadas respecto al tiempo serán cero. Por

ejemplo, en el proceso elemental:

NO + CO2 → NO2 + CO

En el equilibrio la velocidad será:

v = kd [NO]e [CO2 ]e - ki [NO2 ]e [CO]e = 0

Y por tanto:

kd [NO]e [CO2 ]e = ki [NO2 ]e [CO]e

Por lo tanto, en el estado de equilibrio las velocidades de las reacciones directa e

inversa se igualan. Esto se conoce como principio del equilibrio detallado, o también

como principio de reversibilidad microscópica. Este principio indica que en el

equilibrio todos los procesos elementales están perfectamente balanceados con su

reacción inversa, y que la velocidad del proceso directo iguala la velocidad del proceso

inverso. El equilibrio es un estado dinámico, donde reactivos y productos se destruyen

y es forman con la misma velocidad.

De la ecuación anterior se puede obtener:

v = [NO2 ]e [CO]e = kd

[NO]e [CO2 ]e ki

Que nos dice que la constante de equilibrio es igual al cociente entre las constantes de

velocidad de las reacciones directa e inversa.



METALURGICA


MATERIALES Y EQUIPOS

Balanza.

11 tubos de ensayo.

Un cronometro.

2 vasos de precipitados.

Una gradilla.

Colorímetro (espectrómetro 20).

1 Piceta

..... g de Cobre electrolítico (lo que el profesor le indique).

Acido Nítrico (HNO3) (lo que el profesor le indique).

Agua destilada(lo que el profesor le indique).



METALURGICA


PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Pesar por ejemplo 4g de cobre electrolítico en la balanza y colocarlo dentro de

un vaso de precipitado lleno con 100 ml de agua destilada.



METALURGICA


2. Medir por ejemplo 120 ml de HNO3 en otro vaso de precipitado y verterlo en el

vaso que contiene el cobre.

3. Observar la reacción, tomando a partir de su inicio el tiempo cada un cierto

intervalo, hasta que el cobre se disuelva completamente.



METALURGICA


4. Separar las muestras obtenidas para intervalos de tiempo diferentes y

colocarlas en un tubo de ensayo.

5. Colocar cada una de las muestras en el colorímetro y leer las transmitancias.



METALURGICA


DATOS EXPERIMENTALES OBTENIDOS

CON 2 gr DE COBRE ELECTROLITOTubo Tiempo %

TransmitanciaAbsorbancia

Inicio (agua destilada)

0 100 0

1 5 94 0.02692 8 85 0.07063 12 60 0.22184 15 51 0.29245 19 40 0.39796 28 17 0.76967 40 15 0.82398 45 14 0.85399 48 12.5 0.9031

10 52 9 1.045811 60 6 1.2218



METALURGICA


CUESTIONARIO

1) Calcular el porcentaje de Transmitancia. CON 2 gr DE COBRE ELECTROLITO

Tubo Tiempo % Transmitancia

Absorbancia


0 100 0

1 5 94 0.02692 8 85 0.07063 12 60 0.22184 15 51 0.29245 19 40 0.39796 28 17 0.76967 40 15 0.82398 45 14 0.85399 48 12.5 0.9031

10 52 9 1.045811 60 6 1.2218

2) Obtener la gráfica C vs. A.

Hallamos la concentración mediante la ecuación hallada en el laboratorio anterior

Ai = 6,30*E-04*Ci + 4,83*E-04

Luego de reemplazar los datos obtendremos las concentraciones:

CON 2 gr DE COBRE ELECTROLITOTubo Tiempo %

TransmitanciaAbsorbancia Ci(mgr/L)


0 100 00

1 5 94 0.0269 41.892 8 85 0.0706 111.273 12 60 0.2218 351.384 15 51 0.2924 463.415 19 40 0.3979 630.896 28 17 0.7696 1220.757 40 15 0.8239 1307.038 45 14 0.8539 1354.599 48 12.5 0.9031 1432.71

10 52 9 1.0458 1659.1711 60 6 1.2218 1938.68



METALURGICA


La grafica será:

Concentración Vs Absorbancia

0.00 500.00 1000.001500.002000.002500.000.0000

0.2000

0.4000

0.6000

0.8000

1.0000

1.2000

1.4000

f(x) = 0.000630000000000001 x + 0.000479999999999592R² = 1

C Vs A

C Vs ALinear (C Vs A)

Concentración ( mgr/L)

Abso

rban

cia

Tiempo Vs Concentración

0.00 500.00 1000.00 1500.00 2000.00 2500.000

10

20

30

40

50

60

70

Tiempo Vs C

Tiempo Vs C

Concentración ( mgr/L)

Abso

rban

cia


T=0.36.C0.65


METALURGICA


Hallando la ecuación de la curva que ajusta a los puntos de la grafica:

1º. Si se analiza el grafico de dispersión anterior que será un modelo potencial.

y=a.xb

2º. Para nuestro caso:

X= concentración

Y= Tiempo

Entonces:

T=a.Cb

3ª. Resolviendo este modelo de regresión por el criterio de minimos cuadrados obtendremos los siguientes estimadores del modelo.

a=0.36

b=0.65

4º. Por lo tanto la ecuación que más ajusta a la curva será:

T=0.36.


C

T

T=0.36.C0.65


METALURGICA


CONCLUSIONES

Del cuadro de cálculos podemos concluir que a mayor concentración menor será la

transmitancia.

Se puede obtener la velocidad a partir del método colorímetro.

Los diferentes procedimientos realizados sirven para hallar el porcentaje de un

mineral en una muestra cualquiera dependiendo de los disolventes.

Se puede notar que la tendencia del grafico es una función exponencial

correspondiendo a la parte teórica que nos expresa que la velocidad de la

reacción varía en forma proporcional a la concentración.

RECOMENDACIONES

Se recomienda calibrar el colorímetro al 100% antes de empezar a trabajar.

El colorímetro debe estar a una longitud de onda de 620nm.

Se debe limpiar los tubos con las muestran antes de hacer la medición.

Luego de cada medición se debe comprobar que el colorimetro siga al 100%

con un tubo que contenga agua destilada.

BIBLIOGRAFIA

FisicoQuimica / Cilbert W. Castellan

“Química Física”, Walter Moore, Barcelona, 1953.

“Físico Química”, Atkins, 1986.

“Química”, Mahan, 1968.

“Elementos de Fisicoquímica”, Samuel Glasstone, 1952.

QuimicaFisica / Arthur W. Adamson ( Vol. 1)


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